Космическая обсерватория NASA Swift больше 20 лет работает на околоземной орбите, изучая гамма-всплески и другие феномены Вселенной. Несмотря на солидный возраст, научные приборы обсерватории остаются исправными. Однако в последние годы Swift стал терять высоту. Без посторонней помощи аппарат может войти в плотные слои атмосферы и сгореть уже до конца года.

NASA решило спасти работающую обсерваторию необычным способом. К ней отправили аппарат LINK, который должен догнать Swift, захватить его роботизированными манипуляторами и поднять на более высокую орбиту. Но вскоре после запуска проблемы возникли уже у самого спасателя: LINK потерял нормальную ориентацию и начал быстро вращаться. Теперь инженерам приходится сначала спасать этот аппарат, а уж потом думать, что делать с обсерваторией. Давайте разбираться.

Что представляет собой обсерватория и почему она начала терять высоту

Swift запустили в ноябре 2004 года для изучения гамма-всплесков — коротких и очень мощных вспышек излучения, которые приходят из далеких областей Вселенной. Одни длятся всего доли секунды, другие — несколько минут. Сегодня известно, что такие события могут сопровождать гибель массивных звезд с образованием черных дыр или столкновения нейтронных звезд.

Главная особенность Swift в том, что эта обсерватория быстро определяет, откуда пришел сигнал, поворачивается в нужную сторону и продолжает наблюдать тот же участок неба в других диапазонах. Для этого на борту установлены три основных инструмента: детектор гамма-излучения, рентгеновский телескоп и телескоп, работающий в ультрафиолетовом и видимом диапазонах.

Так ученые могут проследить, что происходит после первоначальной вспышки, найти связанный с ней объект и собрать данные о расстоянии до него и его окружении. За 20 лет Swift обнаружил и исследовал тысячи гамма-всплесков и стал одним из основных инструментов для изучения этих явлений.

Сам Swift прекрасно работал и работает, но вот его орбита изменилась. Причиной снижения стала высокая солнечная активность. Во время солнечного максимума (период в 11-летнем цикле Солнца, когда звезда наиболее активна) верхние слои атмосферы Земли сильнее нагреваются и расширяются, поэтому на высоте в несколько сотен километров увеличивается плотность разреженного газа. Для спутников это означает рост аэродинамического сопротивления, они постепенно теряют скорость.

Именно это происходило со Swift. После запуска он находился на высоте около 600 км, но постепенно его орбита снижалась. Рост солнечной активности заметно ускорил этот процесс, и к середине 2026 года аппарат находился уже примерно в 360 км над Землей. Чем ниже он опускался, тем плотнее становилась окружающая атмосфера и тем быстрее продолжалось снижение.

Чтобы замедлить снижение орбиты, операторы почти полностью прекратили научные наблюдения и развернули Swift так, чтобы снизить аэродинамическое сопротивление. Это позволило выиграть время: по расчетам, до критической высоты в 300 км аппарат должен опуститься примерно в октябре. Ниже этой отметки провести захват будет значительно сложнее, а без внешнего вмешательства Swift может войти в плотные слои атмосферы и сгореть уже до конца года. 

Почему NASA решила его спасать

Несмотря на возраст, Swift оставался исправным и сохранял научную ценность, а создание полноценной замены заняло бы годы и потребовало сотен миллионов долларов. Поэтому NASA решило попытаться поднять существующий аппарат на более высокую орбиту. Задача осложнялась тем, что Swift никогда не проектировали для обслуживания в космосе: у него нет ни стыковочного узла, ни специальных точек захвата. Отправлять ради такой операции пилотируемую миссию было бы слишком дорого и сложно.

В сентябре 2025 года NASA заключило с Katalyst Space Technologies контракт на 30 млн $. Стартап должен был менее чем за год разработать, собрать, испытать и запустить аппарат для спасения Swift. Основой проекта стал LINK — специализированный спутник для сближения и работы с другими аппаратами на орбите. 

Ему предстоит подойти к Swift и захватить его. Если операция завершится успешно, это станет первым подобным захватом государственного научного спутника коммерческим аппаратом. 

Главным ограничением были сроки. Существующие сервисные платформы не удавалось подготовить достаточно быстро: Swift продолжал терять высоту, и ждать несколько лет было невозможно. Поэтому Katalyst сделала ставку на сравнительно небольшую и простую систему.

Сама по себе идея спасать действующий космический непилотируемый аппарат является выдающимся событием. Из-за сложности и высокой стоимости подобных операций спутники и научное оборудование обычно просто сводятся с орбиты по безопасным траекториям и сгорают в атмосфере или падают в океан вдали от обитаемых территорий. До сих пор самым громким случаем спасения был ремонт телескопа Хаббл прямо в космосе вскоре после его вывода на орбиту.

Перенос домена по 1 ₽

С легкостью переходите в Selectel от любого другого провайдера. Сайт продолжит работать без остановки.

Исследовать →

Как устроен LINK

LINK получился довольно компактным: его масса составляет около 400 кг, а высота — примерно 1,5 м. Энергию аппарат получает от двух солнечных батарей, общий размах которых достигает примерно 12 м. Для маневров используются три ксеноновых двигателя, а для работы со Swift предусмотрены три роботизированных манипулятора. С их помощью LINK должен зафиксироваться на конструкции обсерватории, не повредив научные приборы и солнечные панели. 

Самый сложный этап операции — захват Swift. Поскольку обсерватория не оборудована специальными точками крепления, LINK сначала должен осмотреть ее с разных ракурсов и определить, за какие элементы конструкции можно безопасно зафиксироваться. После захвата аппараты начнут совместный подъем. Из-за небольшой тяги ксеноновых двигателей он займет несколько месяцев, а конечная цель — вернуть Swift на высоту около 600 км, где влияние остаточной атмосферы значительно слабее. 

После завершения подъема LINK должен отсоединиться от Swift и самостоятельно сойти с орбиты, а обсерватория сможет возобновить научные наблюдения. На этом работа спасательного аппарата будет закончена.

Как и говорилось выше, LINK создавали в крайне сжатые сроки. Испытания в термовакуумной камере, проверку манипуляторов и отработку алгоритмов сближения пришлось провести всего за несколько месяцев. Чтобы успеть к запуску, Katalyst выполняла многие этапы разработки и испытаний параллельно — последовательная схема заняла бы слишком много времени. В итоге все пошло не по плану. 

Запуск и авария

Старт состоялся 3 июля 2026 года. Ракету Pegasus XL сбросил самолет Stargazer над атоллом Кваджалейн. Это был последний полет этой ракеты. Выведение прошло нормально, LINK вышел на орбиту. Первые дни ушли на развертывание батарей, установление связи и проверку систем. Все выглядело спокойно.

26 июля LINK потерял нормальную ориентацию и начал вращаться сразу по нескольким осям со скоростью около 9° в секунду. Из-за этого связь с аппаратом стала нестабильной. Что именно вызвало первоначальный сбой, пока неизвестно.

Ситуация осложнилась после того, как LINK больше суток оставался без устойчивой связи с Землей. Бортовая система защиты автоматически выполнила жесткую перезагрузку, после которой резко выросла температура электроники, управляющей маховиками ориентации. В результате два из трех маховиков перестали работать.

Именно маховики позволяют спутнику точно менять и удерживать ориентацию без использования двигателей: при изменении скорости их вращения сам аппарат поворачивается в противоположную сторону. Дополнительно LINK располагает небольшими газовыми двигателями для коррекции ориентации, но и в этой системе после сбоя обнаружились проблемы. В результате штатные возможности управления аппаратом оказались сильно ограничены.

При этом основные системы LINK сохранили работоспособность. Электропитание, роботизированные манипуляторы и три ксеноновых двигателя продолжали работать. Поэтому инженеры Katalyst решили использовать основную двигательную установку не по прямому назначению — с ее помощью попытаться остановить вращение и вернуть аппарату управляемое положение.

Спасение спасателя

Команда начала гасить вращение одним из ионных двигателей. Его можно поворачивать на двухосевом подвесе, и это позволило постепенно снижать скорость. Ксеноновые двигатели изначально делали для изменения орбиты, но оказалось, что ими можно управлять и ориентацией.

К 1 августа скорость вращения упала примерно до четырех градусов в секунду. К 5 августа ее довели до полутора. На всю эту работу ушло меньше ста граммов рабочего тела. Это важно — запас ксенона нужен для основного подъема. Параллельно готовили большое обновление бортового софта. Новые алгоритмы должны были учесть, что теперь в распоряжении один маховик и электрические двигатели.

По мере снижения скорости вращения связь с LINK становилась устойчивее, а инженеры получили больше возможностей для диагностики. Точная причина первоначальной потери ориентации пока остается неизвестной. После стабилизации аппарата команда планирует использовать бортовые камеры, чтобы осмотреть его и проверить, нет ли внешних повреждений.

Одновременно NASA и Katalyst готовили новую схему управления LINK. Поскольку вернуться к штатной конфигурации пока невозможно, инженерам пришлось заново распределить задачи между сохранившимися системами и адаптировать под них бортовое программное обеспечение.

Следующий этап восстановления связан с обновлением бортового программного обеспечения. Инженеры подготовили новые алгоритмы управления, рассчитанные на нынешнее состояние LINK — с одним рабочим маховиком и ограниченными возможностями газовых двигателей. Новая система должна использовать их вместе с ксеноновой двигательной установкой, чтобы вернуть аппарату устойчивую ориентацию по трем осям. После этого LINK сможет перейти к орбитальным маневрам и начать подготовку к сближению со Swift. 

Что сейчас

Спасательная операция продолжается. Инженерам удалось снизить скорость вращения LINK с первоначальных 9 до примерно 1,47° в секунду, однако аппарат еще не перешел к сближению со Swift. Команда продолжает восстановление системы ориентации и готовит обновленное программное обеспечение, которое должно позволить управлять аппаратом с учетом вышедших из строя систем.

Из-за аварии первоначальный график пришлось пересмотреть. Сближение со Swift, которое ожидалось в первой половине августа, теперь планируется примерно на конец месяца. После завершения восстановления LINK должен начать маневры, необходимые для выхода на близкую к Swift орбиту, а затем постепенно приблизиться к обсерватории и приступить к ее осмотру.

Успех миссии станет важной проверкой технологий орбитального обслуживания. LINK пытается захватить и поднять аппарат, который изначально вообще не проектировался для подобных операций. Если этот подход сработает, в будущем его можно будет использовать для продления срока службы других спутников без специальных стыковочных узлов и заранее предусмотренных систем обслуживания.